界面化学问答(3)

15. 增溶作用的方式？ 答：（1）非极性分子在胶束内核的增溶 饱和脂肪烃、环烷烃以及苯等不易极化的非极性有机物，通常被增溶于胶束内核中。

（2）在表面活性剂分子间的增溶 对于分子结构与表面活性剂相似的极性有机化合物，则是增溶于胶束的“栅栏”之间。

（3）在胶束表面的吸附增溶 既不溶于水、也不溶于油的小分子极性有机化合物是通过被吸附于胶束表面区域或是靠近胶束表面分子“栅栏”的区域完成增溶。 （4）聚氧乙烯链间的增溶 以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂，通常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中。 16. 影响增溶作用的主要因素？ 答：1）表面活性剂的化学结构 ①具有相同亲油基的表面活性剂，对于烃类及极性有机物的增溶作用大小顺序一般为：

非离子型﹥阳离子型﹥阴离子型。

②胶束越大，对于增溶到胶束内部的物质增溶量越大。

③亲油基部分带有分支结构的表面活性剂增溶作用较直链的小。

④带有不饱和结构的表面活性剂，或在活性剂分子上引入第二极性基团时，对烃类的溶解作用减小，而对长链极性物增溶作用增加。 2）被增溶物的化学结构

脂肪烃与烷基芳烃被增溶的程度随其链长的增加而减小，随不饱和度及环化程度的增加而增大，带支链的饱和化合物与相应得直链异构体增溶量大致相同；烷烃的氢原子被羟基、氨基等极性基团取代后，其被表面活性剂增溶的程度明显增加。 3）温度的影响

多数情况下，温度升高，增溶作用加大。 4）添加无机电解质的影响

在离子型表面活性剂中添加少量无机电解质，可增加烃类化合物的增溶程度，但却使极性有机物的增溶程度减少。 5）有机添加剂的影响

向表面活性剂溶液中添加非极性化合物，提高了极性有机化合物的增溶程度；添加极性有机化合物后，使非极性碳氢化合物增溶量增加。增溶了一种极性有机物后，会使表面活性剂对另一种有机物的增溶程度降低。 17. 胶团催化的机理？ 答：胶团催化机理：（1）浓集作用 反应物通过疏水作用和静电感应作用向体积很小的胶团中或胶团表面浓集是提高反应速率的最重要原因。

(2) 介质效应 介质效应包括笼子效应，预定向作用，微黏度作用，极性作用和抗静电作用等。胶团可使反应中间体间有足够的反应时间，从而有利于反应的进行和反应活性的提高。同时代胶团可使某些增溶的反应物采取特殊的定向方式以利于反应进行。

18. 影响胶团催化的因素？

（1）表面活性剂的分子结构 a. 亲水基体积增加，催化能力增加b. 碳链越长 ，对反应抑制越强c. 底物与表面活性剂的作用力越强，催化能力越低d. 离子型表剂与非离子型表剂混合使用比单独使用催化效果好e. 非离子表剂对有离子参加的双分子反应速率影响较小。

（2）反应物的分子结构 反应物的活性决定了它进入胶团的位置和深度，从而影

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响催化能力

（3）盐的影响 加入盐一般减小胶团催化的活性

（4）有机添加物的影响 加入有机添加物，减小胶团催化的活性 20. 表面活性剂在乳化作用中的主要作用机理？

答：乳化机理:加入表面活性剂后,由于表面活性剂的两亲性质,使之易于在油水界面上吸附并富集,降低了界面张力,改变了界面状态,从而使本来不能混合在一起的\油\和\水\两种液体能够混合到一起,其中一相液体离散为许多微粒分散于另一相液体中,成为乳状液.

21. 影响乳状液类型的主要因素？ 答：（1）相体积 若油的相体积分数大于74．02％，乳液只能形成w／o型，若油的相体积分数少于25．98％时，就只能形成0／w型，若油的相体积分数在25．98％\。o2％时，则可能形成0／W型或W／0型中的一种。

（2）乳化剂的分子结构和性质 一价的金属盐极性头的横截面积大于非极性碳氢链的横截面积，则易生成 O/W型乳状液，而以二价盐作为乳化剂时易生成W/O型乳状液。 油水两相中对乳化剂溶解度较大的一相将成为外相，即分散介质。 （3）乳化器的材质 器壁的亲水性强容易得到O/W型乳状液，而亲油性强的易得到W/O型乳状液。

（4）两相的聚结速度 在乳化剂、油、水一起摇荡时，油相与水相都破裂成液滴，最终成为何种乳液取决于两类液滴的聚结速度。 22. 影响乳状液稳定性的因素？

答：1）表面张力 乳状液是热力学不稳定体系，低油-水表面张力有助于体系的稳定。

2）界面膜的性质 乳化剂吸附于油-水界面上形成结实的界面膜而阻止了液滴间聚结。

3）界面电荷 液滴表面的电荷密度越大，乳状液的稳定性越高。

4）乳状液分散介质的黏度 分散介质的黏度越大，液滴布朗运动的速度赿慢，越有利于乳状液的稳定性。

5）固体粉末的加入 聚集于油水界面的固体粉末增加了界面膜的机械强度，而且，固体粉末排列的赿紧密，乳状液趋稳定。 23. 乳化剂的选择原则？ 答：（1）要有良好的表面活性，且能极剧降低表面张力 （2）乳化剂分子能与其他分子在界面上形成致密界面膜 （3）乳化剂的乳化性能与其水相油相的亲和能力 （4）适当的外相黏度，减小液滴聚集速度 （5）特殊情况下要求无毒

（6）用最小的量达到最好的乳化效果 24. 疏液胶体能够稳定存在的原因？ 答：（1）空间稳定理论 在疏液胶体表面形成致密界面膜，因其静电作用，固体之间相互排斥，不易絮凝而稳定存在

（2）DLVO理论 分散相离子间的静电斥力大于静电引力，离子间的主要作用力为静电斥力，不易絮凝，能够较稳定的存在。 25. 乳状液不稳定的原因和方式？

答：乳状液存在相当大的界面，从而就有一定的界面能，这样的的体系总是力图减小界面积而使能量降低，最终乳状液破坏，两相分离。

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乳状液不稳定方式;分层、絮凝或聚集、聚结、变型、破乳。 26. 非极性固体表面的润湿？

答：表面活性剂溶液的表面张力等于或低于非极性固体的的γC是发生完全润湿的必要条件，而某些特殊性质的表面活性剂在固液界面上吸附可能形成比原非极性固体γC更低的表面吸附层，此吸附层的γC值若低于表面活性剂溶液的表面张力，则该溶液不能铺展。在非极固体的表面上，能使液体表面能力降低的各种因素，都可能使接触角减小，改善润湿性质。28. 表面活性剂影响泡沫稳定性的因素？

答：①表面张力 低的表面张力有利于泡沫的形成

②界面膜的强度 界面膜的强度是决定泡沫稳定性的关键因素，而界面膜的强度取决于液膜的表面黏度、液膜弹性和膜内液体的黏度。高的表面黏度、高黏度和高弹性的凝聚膜及较大的膜内液体的黏度都有利于泡沫的稳定。

③表面张力的修复作用 液膜的自修复作用能够较大的提升泡沫的稳定性。 ④表面电荷 泡沫液膜的表面带有相同符号的电荷时，当液膜要变薄时，两个表面将会产生静电斥力作用，以阻止继续减薄，延缓液膜变薄，提高泡沫稳定性。 ⑤泡内气体的扩散 液膜黏度赿高，表面吸附的的分子排列赿紧密，气体的相对透过率赿低，气泡排气赿慢，泡沫赿稳定。 29. 消泡剂消除泡沫的机理？ 答：泡沫的消除机理如下： 1）使液膜局部表面张力下降

2）破坏界面膜弹性使液膜失去自修复作用 3）降低液膜黏度

4）固体颗粒的消泡作用

30. 表面活性剂在洗涤过程中的作用？ 答：表面活性剂在洗涤过程中的作用: A 降低水的表面张力，改善水对洗涤物表面的润湿性，从而除去固体表面的污垢。 B 是对油污的分散和悬浮作用，也就是使已经从固体表面脱落的污垢能很好的分散和悬浮在洗涤介质中，不再沉积在固体表面。 31. 影响表面活性剂洗涤作用的因素？

答：1）表面或表面张力 在洗涤过程中使洗涤液具有较低的表面张力，从而使洗涤液能够有效的产生润湿作用，还有利于液体油污的乳化分散，防止油污再沉积。

2）表面活性剂在界面上的吸附状态 表面活性剂在油水和固-水界面吸附，能降低表面张力，改变界面各种性质，利于污垢去除；在固固界面的吸附，能够降低污垢在固体表面的黏附程度，从而利于固体污垢去除。

3）表面活性剂的分子结构 洗涤效果随疏水链长度的增加，洗涤效果增加。 4）乳化与起泡作用 乳化作用可以使油污乳化并稳定分散悬浮于洗涤液中，有效阻止了油污再沉积。而起泡作用对洗涤效果有一定的影响，但二者并没有直接相应关系。

5）表面活性剂的增溶作用

6）黏附强度 固体表面与洗涤剂间的黏附作用越强，越有利于污垢从固体表面去除。

32. 空间稳定作用的特点？ 答：（1）分子粒子间距离小时，空间稳定作用引起的排斥势能趋于无穷大

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（2）在水及非水介质中都起作用

（3）外加电解质性质与浓度影响较小 33. 分散过程的几个阶段？

答：固体微粒在液体介质中的分散过程一般分为三个阶段，即固体微粒的润湿、粒子团的分散和碎裂、分散体的稳定。

（1）固体粒子的润湿 润湿是固体粒子分散最基本的的条件，若要把固体粒子均匀地分散在介质中，首先必须使每个固体微粒或粒子团能被介质充分润湿。 （2）粒子团的分散和碎裂 将粒子团内部的固-固界面分离，使加入表面活性剂后，，固体微粒与分散介质的相容性得以改善，加速液体的渗透。

（3）分散体的稳定 表面活性剂在固体微粒表面的吸附能够增加防止微粒重新聚集的能障，降低粒子聚集倾向，提高分散体系的稳定性。 34. 悬浮体能够稳定存在的因素？ 答：（1）悬浮体粒子表面带有电荷，易形成双电层，而双电层的存在静电斥力使其稳定。

（2）在粒子表面易形成溶剂化层或吸附溶剂化层。 （3）微小的胶体粒子对悬浮体中大粒子有稳定作用

35. 在以水为分散介质的分散体系中表面活性剂的作用？

答：在水介质中，表面活性剂通过范德华力以疏水基吸附于粒子表面，以亲水基伸向水介质，以静电斥力和空间熵效应使分散体系稳定。 36. 在非水介质体系中表面活性剂的作用？ 答：①空间稳定作用 吸附在粒子上的表面活性剂以其疏水基伸向液相阻碍粒子的接近。

②熵效应 吸附有长链表面活性剂分子的粒子靠近时使长链的活动自由度减小，体系熵减小。同时吸附分子伸向液相的是亲液基团，从而使有效Hamaker常数减小，粒子间吸附势能也就降低了。 37. 聚集作用的机理？ 答：（1）电性作用 在分散体系中加入无机电解质，其反离子将向粒子周围的扩散双电层中扩散，压缩双电层，从而降低粒子间的静电排斥作用，破坏分散体系的稳定性，从而发生聚集作用。 （2）桥梁作用 在高分子化合物浓度很低时，吸附于分散粒子上的聚合物长链可以同时吸附于其它表面上，这样就可将多个粒子通过聚合物分子连接起来，从而来发生聚集作用。

38. 絮凝剂的分子特点？

答：①能够溶解在固体微粒的分散介质中。

②在高分子的链节上应具有能与固液粒子间产生桥连的吸附基团。 ③絮凝剂大分子应具有线形结构，并有适合于分子伸展的条件。 ④分子链应有一定长度，使其能将一部分吸附剂于颗粒上，而另一部分则伸进溶液中，以便吸附另外颗粒，产生桥连作用。

⑤固液悬浮体中固体微粒表面必须具有可供高分子絮凝剂架桥的部位. 39. 分散剂的特点？

答：分散剂具有下述特点：

①良好的润湿性质。能使粉体表面和内孔都能润湿并使其分散。 ②便于分散过程的进行。要有助于粒子的破碎，在湿磨时要能使稀悬浮体黏度降低。

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③能稳定形成的分散体系。润湿作用和稳定作用都要求分散剂能在固体粒子表面上吸附。

40. 按亲水基结构的不同，阴离子表面活性剂的类型有哪些？ 答：阴离子表面活性剂按亲水基团分为羧酸盐型（R-COONa），磺酸盐型（R-SO3Na），硫酸酯盐型（R-OSO3Na），磷酸酯盐型（R-OPO3Na）。 41. 阴离子表面活性剂的特点、结构、应用？ 答：（1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点。

（2）一般情况下与阳离子表面活性剂配伍性差，容易生成沉淀或浑浊。 （3）抗硬水性能差 应用：

（1）常用来知趣液体皂，也可用做硬表面洗涤剂的组分。 （2）可用作乳化剂和润湿剂。

（3）可用做于干燥润滑剂、防水剂、纤维偶色剂，也可用于涂料、油

墨和聚氧乙烯的颜料悬浮分散剂，还可作润滑脂的稠化剂。

（4）有良好的去污能力，可用作去污剂。

42. 阳离子表面活性剂的类型及性质？

答：分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型 性质：（1）溶解性 一般具有较好的水溶性，但随烷基碳链长度的增加，水溶性呈下降趋势（2）Krafft温度点 Krafft点越高，溶解性越差

（3）表面活性 随着烷基碳链长度的增加，表面张力下降，且在一定范围内，表面张力随表面活性剂的浓度升高而降低，降到一定数值后又随浓度的升高而增加

（4）临界胶束浓度 随着 烷基碳链的增长，cmc降低 43. 阳离子表面活性剂的特点及应用？

答：特点：在水溶液中呈现正电性，能形成携带正电荷的表面活性离子 阳离子表面活性剂应用：用作消毒杀菌剂、腈纶匀染剂、抗静电剂、矿物浮选剂、相转移催化剂和织物柔软剂。

44. 两性表面活性剂的特点及分类？ 答：特点：（1）具有等电点

（2）几乎可以同所有其他类型的表面活性剂进行复配，一般都会产生加和增效作用

（3）具有较低的毒性，对皮肤眼睛刺激小 （4）具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性 （5）对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性 （6）具有良好的乳化性和分散性

（7）可以吸附在带点物质的表面，而不产生憎水薄层，有很好的润湿和发泡性 （8）具有一定的杀菌性和抑霉性 （9）有良好的生物降解性

分类：a.按阴离子亲水基类型分类：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型

b.按整体化学结构分类：甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型 45. 两性表面活性剂的性质及应用？ 答：性质：（1）具有等电点，所以两性表面活性剂在溶液中既能给出质子，又能

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